專利名稱：鋰電池材料電阻率測試裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種鋰電池的測試裝置，尤其是一種鋰電池材料電阻率測試裝置。
背景技術：
與鉛酸電池，鎳鎘電池，鎳氫電池相比，鋰離子二次電池由于具有比能量高，工作電壓高，工作溫度范圍寬，自放電率低，循環(huán)壽命長，無污染，重量輕，安全性好等優(yōu)點，自 1990年投入市場以來得到快速發(fā)展，目前已經占據了市場主流，成為筆記本電腦，移動通訊工具和照相機的主要電源。隨著鋰電池行業(yè)的發(fā)展，其先進性逐漸得到了各方面的認可，作為新興能源行業(yè)， 很多方面依然不健全，需要完善，大量的研發(fā)和生產逐漸展開，研發(fā)中需要大量的材料試驗和檢驗，然后用于分析，生產過程中同樣需要檢測一些制程中的材料性能，用于過程的控制。在鋰電的研發(fā)和生產中，很多材料的電阻需要檢測和控制，比如LFP粉、極片、導電劑等，但是目前還沒有一種合適的儀器可以測量極片厚度方向上的電阻，測量粉體電阻的方法和設備也沒有精確化、標準化。

實用新型內容本實用新型所要解決的技術問題是提供一種鋰電池材料電阻率測試裝置，能夠精確的測量不同類型的鋰電池材料的電阻率、電導率計算所需要的各種數據，并且能夠使得測量方便易行。本實用新型一種鋰電池材料電阻率測試裝置，其技術方案是，包括機殼、壓力表、 定時器、電阻表和控制模塊，所述機殼上設置有第一接觸塊，所述第一接觸塊外套有一個限位塊，所述第一接觸塊和限位塊圍繞形成一個半封閉的空間，該空間內容納測量模塊，一個對所述測量模塊施加壓力的施壓裝置，其施加壓力的方向通過一個壓桿由所述半封閉的空間未封閉的一端朝向所述第一接觸塊，所述施壓裝置施加壓力的大小由所述控制模塊控制，并且將壓力大小顯示于所述壓力表，所述施壓裝置施加壓力的時間由所述定時器通過控制模塊控制，所述限位塊為絕緣的，所述第一接觸塊和所述壓桿分別電連接到所述電阻表的兩個電阻測量輸入端。本實用新型通過上述技術方案，精確的測量不同類型的鋰電池材料的電阻率、電導率計算所需要的各種數據，并且能夠使得測量方便易行。

圖1為本實用新型鋰電池材料電阻率測試裝置的結構示意圖；圖2和圖3為本實用新型鋰電池材料電阻率測試裝置測量模塊的結構示意圖。圖中附圖標記為，1.機殼；2.電阻表；3.定時器；4.壓力表；5.壓力調節(jié)旋鈕； 6.開關；7.控制模塊；8.氣缸；9.壓桿；10.限位塊；11.第一接觸塊；12.第三接觸塊；13.模塊料筒；14.第二接觸塊；15.第五接觸塊；16.限位柱；17.第四接觸塊。
具體實施方式
本實用新型提供了一種鋰電池材料電阻率測試裝置，如圖1所示，包括機殼1、壓力表4、定時器3、電阻表2和控制模塊7，所述機殼1上設置有第一接觸塊11，所述第一接觸塊11外套有一個限位塊10，所述第一接觸塊11和限位塊10圍繞形成一個半封閉的空間，該空間內容納測量模塊，一個對所述測量模塊施加壓力的施壓裝置，該施壓裝置可以采用氣缸8，尤其是差動氣缸，其施加壓力的方向通過一個壓桿9由所述半封閉的空間未封閉的一端朝向所述第一接觸塊11，所述施壓裝置施加壓力的大小由所述控制模塊7控制，并且將壓力大小顯示于所述壓力表4，所述施壓裝置施加壓力的時間由所述定時器3通過控制模塊7控制，所述限位塊10為絕緣的，所述第一接觸塊11和所述壓桿9分別電連接到所述電阻表2的兩個電阻測量輸入端。所述測量模塊可以如圖2所示，包括一個第二接觸塊14，所述第二接觸塊14上套有一個絕緣的模塊料筒13，所述第二接觸塊14與所述模塊料筒13形成一個半密封的空間，該空間用來容納待測的非成形的鋰電池材料，一個第三接觸塊12從所述半密封的空間未密封的一段插入所述模塊料筒13，從而將該空間密封，所述第三接觸塊12外表面沿縱向設置有表征第三接觸塊12伸入所述模塊料筒13深淺的刻度，所述第三接觸塊12內設置有孔，所述孔將該封閉的空間與外界連通，所述孔露在外面的出口處設置有可拆卸的密封塞子，如圖2所示的硅膠塞，所述第二接觸塊14與所述第一接觸塊11相接觸并導通，所述壓桿9將壓力施加到所述第三接觸塊12上，并且所述壓桿與第三接觸塊12也導通。所述第二接觸塊14為凸臺狀，所述模塊料筒13套在所述第二接觸塊14的凸起部上，所述模塊料筒13與第二接觸塊14的底部之間還有墊圈，如圖2所示的硅膠墊圈。所述第三接觸塊12向外的一端還設置有一個凸部，該凸部的高度高于周圍其它部分，如圖2所示，該凸部的高度高于旁邊硅膠塞得高度，所述壓桿9施加壓力的時候直接作用于該凸部。所述測量模塊還可以如圖3所示，包括一個第四接觸塊17，所述第四接觸塊17上設置有縱向的限位柱16，所述限位柱16穿過一個第五接觸塊15，所述第五接觸塊15能夠沿限位柱16上下移動，并與所述第四接觸塊17將成形的鋰電池材料夾緊，所述限位柱16 上設置有表征第五接觸塊15上下移動位置的刻度，所述第四接觸塊17與所述第一接觸塊 11相接觸并導通，所述壓桿9將壓力施加到所述第五接觸塊15上，并且所述壓桿9與第五接觸塊15也導通，所述第四接觸塊17與第五接觸塊15不導通。所述限位柱16與所述第四接觸塊17之間有絕緣層，如圖3所示的聚四氟乙烯塊。所述限位柱16繞測量模塊縱向的中心均勻分布多個。所述第五接觸塊15向外的一端還設置有一個凸部，所述壓桿9施加壓力的時候直接作用于該凸部。所述壓桿、第一接觸塊以及測量模塊中相互導通的部件之間的接觸面的粗糙度為鏡面，并且這些接觸面表面鍍金。本實用新型提供了一臺用來測量鋰電池生產、研發(fā)中使用的粉體材料以及過程中的極片電阻的儀器，將需要測量電阻的粉體放在如圖2所示的用來測量粉體電阻的測量模塊中，設定需要的時間和壓力，打開開關，取最終測量值；將需要測量電阻的片狀或塊狀固體放在如圖3所示的用來測量固體電阻的測量模塊中，設定需要的時間和壓力，打開開關， 取最終測量值，在測量時記錄模塊上的刻度位置，確知材料測量時的實際高度，為材料電阻率、電導率的計算提供數據。根據公式R=KL/S，(R是電阻、K是電阻率、L是長度、S是面積) 計算材料的電阻率，電阻率的倒數即為電導率。所述壓桿、第一接觸塊和測量模塊的第二、第三、第四、第五接觸塊均為青銅材質， 壓桿、第一接觸塊的接觸面表面粗糙度均為鏡面，表面鍍金，測量模塊的第二、第三、第四、 第五接觸塊的接觸面的表面粗糙度均為鏡面，表面鍍金，所述用來測量粉體模塊的盛放粉體的模塊料筒是聚四氟乙烯材質，所述限位柱為不銹鋼材質，所述限位柱和模塊下接觸塊之間用聚四氟乙烯塊絕緣，所述第三、第五接觸塊的凸部為青銅材質，所述第一接觸塊具有限位作用，保證壓桿、模塊的中心在同一垂直直線上。粉體電阻測量以測量LFP粉料電阻為例，取少量LFP粉料，加入圖2所示的模塊料筒13中，然后將第三接觸塊12放進模塊料筒13中，輕輕將其下壓排氣，當有第三接觸塊12不再下降時，用平頭硅膠塞塞住排氣孔，用壓力調節(jié)旋鈕5設定測量使用的壓力，壓力會在壓力表4上顯示，在定時器3上設定測量的時間，然后將測量模塊放進限位塊10，打開開關6，這時壓桿9會壓下，電阻表2上顯示電阻數值，記錄測量模塊第三接觸塊12上和模塊料筒13頂面對齊的刻度，當達到測試時間，壓桿返回，電阻表上顯示最終測試電阻值，記錄，測試完成可以根據公式R=KL/S，(R是電阻、K是電阻率、L是長度、S是面積)計算材料的電阻率，電阻率的倒數即為電導率。電極電阻測量以測量極片電阻為例，取樣片，沖成略大于測量模塊第五接觸塊 15接觸面大小的圓片，將圓形極片居中放于模塊第四接觸塊17的接觸面上，注意不要讓圓形極片邊緣接觸限位柱16，將第五接觸塊15沿限位柱16放下，用壓力調節(jié)旋鈕5設定測量使用的壓力，壓力值會在壓力表4上顯示，在定時器3上設定測量的時間，然后將測量模塊放進限位塊10，打開開關6，這時壓桿9會壓下，電阻表2上顯示電阻數值，記錄限位柱上和模塊上接觸塊下表面接觸點的刻度，當達到測試時間，壓桿返回，電阻表上顯示最終測試電阻值，記錄，用上述的公式計算材料的電阻率和電導率。綜上所述，本實用新型可以方便、精確、標準化測量鋰電池研發(fā)、生產中使用的原料或中間產品的電阻，而對于鋰電池的研發(fā)、生產過程，這些材料的電阻是很重要的數據， 電阻數據的積累可以為研發(fā)方向和產品質量問題提供趨勢性或相關性的指導，也為產品質量的控制提供一個可以參考的材料性能表征。
權利要求1.一種鋰電池材料電阻率測試裝置，其特征在于，包括機殼、壓力表、定時器、電阻表和控制模塊，所述機殼上設置有第一接觸塊，所述第一接觸塊外套有一個限位塊，所述第一接觸塊和限位塊圍繞形成一個半封閉的空間，該空間內容納測量模塊，一個對所述測量模塊施加壓力的施壓裝置，其施加壓力的方向通過一個壓桿由所述半封閉的空間未封閉的一端朝向所述第一接觸塊，所述施壓裝置施加壓力的大小由所述控制模塊控制，并且將壓力大小顯示于所述壓力表，所述施壓裝置施加壓力的時間由所述定時器通過控制模塊控制，所述限位塊為絕緣的，所述第一接觸塊和所述壓桿分別電連接到所述電阻表的兩個電阻測量輸入端。
2.根據權利要求1所述的鋰電池材料電阻率測試裝置，其特征在于，所述測量模塊包括一個第二接觸塊，所述第二接觸塊上套有一個絕緣的模塊料筒，所述第二接觸塊與所述模塊料筒形成一個半密封的空間，該空間用來容納待測的非成形的鋰電池材料，一個第三接觸塊從所述半密封的空間未密封的一段插入所述模塊料筒，從而將該空間密封，所述第三接觸塊外表面沿縱向設置有表征第三接觸塊伸入所述模塊料筒深淺的刻度，所述第三接觸塊內設置有孔，所述孔將該封閉的空間與外界連通，所述孔露在外面的出口處設置有可拆卸的密封塞子，所述第二接觸塊與所述第一接觸塊相接觸并導通，所述壓桿將壓力施加到所述第三接觸塊上，并且所述壓桿與第三接觸塊也導通。
3.根據權利要求2所述的鋰電池材料電阻率測試裝置，其特征在于，所述第二接觸塊為凸臺狀，所述模塊料筒套在所述第二接觸塊的凸起部上，所述模塊料筒與第二接觸塊的底部之間還有墊圈。
4.根據權利要求2所述的鋰電池材料電阻率測試裝置，其特征在于，所述第三接觸塊向外的一端還設置有一個凸部，該凸部的高度高于周圍其它部分，所述壓桿施加壓力的時候直接作用于該凸部。
5.根據權利要求1所述的鋰電池材料電阻率測試裝置，其特征在于，所述測量模塊包括一個第四接觸塊，所述第四接觸塊上設置有縱向的限位柱，所述限位柱穿過一個第五接觸塊，所述第五接觸塊能夠沿限位柱上下移動，并與所述第四接觸塊將成形的鋰電池材料夾緊，所述限位柱上設置有表征第五接觸塊上下移動位置的刻度，所述第四接觸塊與所述第一接觸塊相接觸并導通，所述壓桿將壓力施加到所述第五接觸塊上，并且所述壓桿與第五接觸塊也導通，所述第四接觸塊與第五接觸塊不導通。
6.根據權利要求5所述的鋰電池材料電阻率測試裝置，其特征在于，所述限位柱與所述第四接觸塊之間有絕緣層。
7.根據權利要求5所述的鋰電池材料電阻率測試裝置，其特征在于，所述限位柱繞測量模塊縱向的中心均勻分布多個。
8.根據權利要求5所述的鋰電池材料電阻率測試裝置，其特征在于，所述第五接觸塊向外的一端還設置有一個凸部，所述壓桿施加壓力的時候直接作用于該凸部。
9.根據權利要求1所述的鋰電池材料電阻率測試裝置，其特征在于，所述施壓裝置為氣缸。
10.根據權利要求1-9任意一項所述的鋰電池材料電阻率測試裝置，其特征在于，所述壓桿、第一接觸塊以及測量模塊中相互導通的部件之間的接觸面的粗糙度為鏡面，并且這些接觸面表面鍍金。
專利摘要本實用新型公開了一種鋰電池材料電阻率測試裝置，包括機殼、壓力表、定時器、電阻表和控制模塊，機殼上設置有第一接觸塊，第一接觸塊外套有一個限位塊，第一接觸塊和限位塊圍繞形成一個半封閉的空間，該空間內容納測量模塊，一個對測量模塊施加壓力的施壓裝置，其施加壓力的方向通過一個壓桿由半封閉的空間未封閉的一端朝向第一接觸塊，施壓裝置施加壓力的大小由控制模塊控制，并且將壓力大小顯示于壓力表，施壓裝置施加壓力的時間由定時器通過控制模塊控制，限位塊為絕緣的，第一接觸塊和壓桿分別電連接到電阻表的兩個電阻測量輸入端。本實用新型精確的測量不同類型的鋰電池材料的電阻率、電導率計算所需要的各種數據，并且能夠使得測量方便易行。
文檔編號G01R27/02GK201945636SQ201020678649
公開日2011年8月24日 申請日期2010年12月24日 優(yōu)先權日2010年12月24日
發(fā)明者朱廣焱, 楊標, 相唐喜 申請人:上海中興派能能源科技有限公司